[00134542]线纹海马雌雄同步性成熟调控及高效繁育技术研发与应用

国内传统海马养殖种类是大海马（Hippocampus kuda）和三斑海马（Hippocampus trimaculatus）。这两种海马亲鱼对养殖环境适应性差、繁殖效率低下和高病害死亡率一直是限制养殖者积极性的重要原因之一。线纹海马（Hippocampus erectus）主要分布在大西洋西岸,在墨西哥湾和佛罗里达沿海分布最多,是典型的热带亚热带型海马种群,其繁殖力强、个体较大、体型优美,其生长速率最快。申请人所在研究团队2009年首次将该种类海马从美国引入中国,并在广东沿海进行养殖,目前已经发展为我国主要的养殖品种之一然而,在没有科学系统计划下的生产经营,海马经过多代繁殖后,经常表现出体型变小、性早熟、生长速度减缓、繁殖效率及抗病力下降等现象,种质退化的现象非常严重。根据实际调查,发现线纹海马亲本的产卵数量较原代下降了30-60%,幼体成活率仅15-25％,幼海马的生长速度较原代下降30%左右。经实际综合调研发现：现阶段,我国线纹海马的种质资源衰退明显,海马亲本的低繁殖效率和幼海马的高死亡率成为限制我国海马养殖业发展的两大“瓶颈”。 为实现海马养殖良性健康发展,本项目围绕提高线纹海马“同步性成熟”和建立“高效繁育技术”两个关键问题展开研究。通过研究性腺发育规律及其关键调控基因的筛选和功能分析,揭示海马性成熟和繁育的理论机制;通过新种引进和驯化培育,获得具有稳定遗传性状的优质海马群体;基于海马繁殖行为与生理、遗传特征的研究,通过优化海马养殖环境,提高海马同步性成熟,建立海马高效繁殖技术,提高海马幼体的成活率和生长率。本项目将有助于推动海马健康养殖成为一个新兴的产业。 通过项目内容的实施,已取得了一批有关“线纹海马雌雄同步性成熟调控及高效繁育”的极具创新性的理论成果具体如下： （1）基于多转录组比较分析,筛选了海马性腺发育的重要功能基因,并阐明了HPG 轴与性腺发育相关基因的“共表达”特征;针对海马“雄性育儿”特征, 通过多组学关联分析,阐明了pastn、gper等基因在育儿袋发育和怀孕过程中的关键作用,揭示了海马性腺发育和“雄性育儿”的分子机制,相关成果发表于Nature。 （2）通过对海马繁育行为、繁殖生理和遗传特征等方面的综合研究,阐释了海马繁殖过程中的能量和免疫传递特征,阐明了海马的交配选择、产幼行为和后代 生存质量等之间的相关性,揭示了在人工养殖模式下,海马群体的遗传瓶颈效应和基因流特征。基于以上理论和技术,阐明了提高海马潜在繁殖效率的新方法,研发出了一套显著提高海马繁殖效率的新型技术。 （3）基于以上理论基础,构建了海马的健康养殖模式,能显著提高海马养殖效益,促进海马产业健康发展。 （4）基于本项目的支持,本项目团队已发表相关的 SCI 论文 9 篇,其中一篇以封 面长论文的形式发表于Nature;公开或授权国家发明专利 9 项,公开 2 项国际专利。